[发明专利]一种基于颗粒断口特征的矿物解离度获取方法

权利要求书

1.一种基于颗粒断口特征的矿物解离度获取方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：基于颗粒体积分形维数计算矿物颗粒筛下累计产率分布函数；

步骤2：基于颗粒表面分形维数计算颗粒比表面积函数；

步骤3：基于矿物颗粒筛下累计产率连续分布函数、颗粒比表面积函数计算颗粒解离度；

所述步骤3包括如下步骤：

步骤3.1：基于矿物颗粒筛下累计产率连续分布函数，得到各粒级重量的概率密度分布函数dy和各粒级颗粒个数的概率密度分布函数dN；

步骤3.2：根据各粒级颗粒个数概率密度分布函数dN、颗粒比表面积函数、颗粒表面分形维数D_s与颗粒体积分形维数D，得到各粒级颗粒表面积概率密度分布函数；

步骤3.3：利用各粒级颗粒表面积概率密度分布函数，得到颗粒解离表面积求解公式，计算得到颗粒沿晶断裂表面积A_沿晶与颗粒穿晶断裂表面积A_穿晶；

步骤3.4：沿晶断裂的表面积占沿晶断裂和穿晶断裂的表面积之和的比值为矿物单体解离度。

2.根据权利要求1所述的基于颗粒断口特征的矿物解离度获取方法，其特征在于，所述颗粒体积分形维数的计算公式为：

式中，r是颗粒粒径(mm)；V_(r＜R)是粒径小于R的颗粒累积体积；V_T是颗粒的总体积；λ_V是对所有粒级而言的上限值，数值上等于最大粒径r_max；D是颗粒体积分形维数；V_(r＜R)/V_T是粒径小于R的颗粒累积体积百分含量。

3.根据权利要求1所述的基于颗粒断口特征的矿物解离度获取方法，其特征在于，所述矿物颗粒筛下累计产率连续分布函数为：

式中，y_i(r_i)是粒径小于r_i的颗粒累计产率；r_i是颗粒的平均粒径；r_max是颗粒粒群的最大尺寸；D是颗粒体积分形维数。

4.根据权利要求1所述的基于颗粒断口特征的矿物解离度获取方法，其特征在于，利用小岛法、周长面积法或盒计数法计算各矿物颗粒形状分形维数D_h；

平均颗粒表面分形维数计算公式为：

D_S＝D_h+1

式中，D_S是颗粒表面分形维数；D_h是颗粒形状分形维数。

5.根据权利要求4所述的基于颗粒断口特征的矿物解离度获取方法，其特征在于，所述颗粒比表面积函数为：

式中，α₀是颗粒比表面形状系数；r是颗粒粒径(mm)；D_S是颗粒表面分形维数。

6.一种基于断口特征判据的矿物解离方法，其特征在于，利用基于断口特征判据的矿物解离系统，包括如下步骤：

步骤一：利用破碎系统(2)对矿石颗粒进行破碎磨矿作业，将破碎磨矿后的矿石颗粒送入磨矿解离系统(3)进行研磨解离；

步骤二：将磨矿解离系统(3)研磨解离后的矿石颗粒送入分级筛分系统(4)，分级筛分系统(4)对送入的矿石颗粒进行分级筛分作业，并将小于筛孔尺寸的矿石颗粒送入相机拍摄系统(5)；

步骤三：相机拍摄系统(5)对送入的矿石颗粒的断口形貌特征进行图像采集，并对采集的矿石颗粒断口形貌特征图像进行预处理，将预处理后的矿石颗粒断口形貌图片传送至图像处理与计算系统(6)；

步骤四：图像处理与计算系统(6)基于相机拍摄系统(5)预处理后的矿石颗粒断口形貌图片，利用权利要求1至5任一项所述的矿物解离度获取方法获取矿石颗粒表面解离度。

7.根据权利要求6所述的基于断口特征判据的矿物解离方法，其特征在于，还包括步骤五：破碎与磨矿作业动态调整。